撰文 ｜ Shushu；編輯 ｜ 郭郭

在持續(xù)40攝氏度的高溫酷暑下，全國用電負荷急速上升。高溫不僅炙烤大地，也帶火了A股市場虛擬電廠概念板塊，使得相關(guān)股票連續(xù)上漲。

截至7月29日收盤，Wind數(shù)據(jù)顯示，虛擬電廠指數(shù)漲至7203．32點，自4月底階段低位以來，漲幅近75％。此外，金智科技、國網(wǎng)信通、恒實科技等多只概念股累計漲幅超50％，甚至翻倍。

被資本市場炒翻天的虛擬電廠到底是什么？它為何突然成為資本追逐的風(fēng)口？在國家力推新型電力系統(tǒng)的當下，虛擬電廠將起到什么作用？虛擬電廠為何在資本市場很火熱，商業(yè)項目為何卻很難落地？圍繞這些問題，《環(huán)球零碳》擬作一分析。

01 什么是虛擬電廠，為何突然火了

虛擬電廠（Virtual Power Plant，VPP），通過字面意思可知，這不是一個真實的電廠，它既沒有廠房，也不燒煤和消耗其他燃料，卻具備發(fā)電和調(diào)節(jié)電網(wǎng)的能力，本質(zhì)上，虛擬電廠是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)或管理模式。

它通過運用IOT、云服務(wù)、AI等信息技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式電源、儲能、可控負荷、電動汽車等多種分布式資源聚合和協(xié)同優(yōu)化。

這套系統(tǒng)，能將不同空間的多種資源聚合起來，自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易，對外既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電，也可以作為“負電廠”消納系統(tǒng)的電力，靈活地削峰填谷。

虛擬電廠的出現(xiàn)，有一個大背景，那就是新能源革命。在全球邁向能源轉(zhuǎn)型、建構(gòu)永續(xù)未來、實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的路上，風(fēng)光等綠色能源的隱憂就在于發(fā)電穩(wěn)定性不足，相較于火力發(fā)電、核能發(fā)電，可再生能源對于儲能設(shè)備、電力管理系統(tǒng)、智能電網(wǎng)解決方案等需求大增，這直接帶動相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

另一方面，電動汽車、電動機車承擔著交通領(lǐng)域的脫碳任務(wù)，成為未來趨勢，也帶動配套的充電需求高漲，這對于原先就以分布不均、供應(yīng)不穩(wěn)的電網(wǎng)來說，成為另一項潛在沖擊。

如何在此過程中保障民生、工業(yè)的用電平衡，在能源結(jié)構(gòu)清潔化的過程中，減緩對用電側(cè)可能帶來的沖擊，正是虛擬電廠可發(fā)揮重大作用的地方。

凈零碳排、擴大采用可再生能源、電動汽車等電氣化趨勢，都會增加市場對于“能源管理”、“電力交易市場化”需求。通過虛擬電廠，除了可協(xié)助可再生能源導(dǎo)入電網(wǎng)、提高綠電使用率之外，還可以通過商業(yè)機制，促進供電端、用電端行為模式改變，增加電網(wǎng)穩(wěn)定性。

所以，以儲能、智慧電網(wǎng)、分布式能源打造的虛擬電廠，已成為全球能源管理的新顯學(xué)。這也是資本不斷炒作這一概念的原因。

虛擬電廠在一些發(fā)達國家有20余年發(fā)展，機制和模式比較成熟，而我國卻仍處于初期，有一些示范項目，但尚無成熟商業(yè)模式。這一次虛擬電廠在中國資本市場突然被引爆，是因為特斯拉聯(lián)合美國加州的太平洋天然氣和電力公司（PG＆E），推出一項新的虛擬電廠（VPP）試點計劃，消息傳出，引發(fā)了市場對虛擬電廠的高度關(guān)注。

特斯拉進軍虛擬電廠，其實老早就開始了，在南澳大利亞和美國德州，都有不錯的業(yè)務(wù)開展。這一次在加州的試點，是商業(yè)模式有新進展。

這一次在加州，特斯拉邀請約25000名擁有Powerwalls（特斯拉的一種家庭用儲能電池）的PG＆E客戶加入虛擬電廠，并幫助共同形成這個非常大的分布式電池。

據(jù)說有超過3000名客戶在該計劃的前兩周內(nèi)表示有興趣加入，而現(xiàn)在有超過1500名客戶正式參與該計劃。

隨著更多客戶的參與，特斯拉正在參與PG＆E的緊急減負荷計劃（ELRP）試點。

參與的家庭越多，虛擬電廠越有價值。這樣就可以將家庭電池系統(tǒng)組合成一個虛擬電廠，VPP能夠在高電力需求時期將電力排放回電網(wǎng)。

參與該計劃的客戶，每增加一千瓦時的電力，他們的Powerwall就能獲得2美元的收入�？蛻裟軌蛲ㄟ^特斯拉應(yīng)用程序設(shè)置他們的備用電源需求，以便在發(fā)生停電時有足夠的電力消耗。新客戶也可以通過他們的特斯拉手機應(yīng)用程序注冊VPP計劃。

其實除了跟特斯拉合作之外，PG＆E還跟福特、通用汽車、寶馬汽車的用戶進行合作，以在加州打造一個通過虛擬電廠就能實現(xiàn)的電網(wǎng)穩(wěn)定計劃。

特斯拉此前在德州的虛擬電廠計劃，似乎不是很成功。因為當時德州電網(wǎng)營運商沒有改變市場規(guī)則，參與的用戶都是進行無償合作，特斯拉只給參與者發(fā)了一張價值40美元的禮品卡。

02 虛擬電廠為何發(fā)展慢？

通過特斯拉在美國德州和加州的兩個案例，可以發(fā)現(xiàn)，虛擬電廠即使在美國這樣市場化程度比較高的國家，要把項目推動和落地，也是有一定難度的。其中關(guān)鍵的一點，就是對現(xiàn)有電力市場規(guī)則的改變。

目前，在美國德州，還不允許私企向民眾提供一些傳統(tǒng)發(fā)電廠提供的關(guān)鍵電網(wǎng)服務(wù)。這個規(guī)則不改變，參與用戶無法實現(xiàn)收益，就沒有積極性。

因此，特斯拉開始呼吁德州電網(wǎng)營運商改變規(guī)則，就家用電池如何參與電力市場和獲取收益制定新規(guī)則。

特斯拉還向運營電網(wǎng)的組織德州電力可靠性委員會 （ERCOT） 提出了一項規(guī)則變更要求，試圖將使用太陽能板 ＋ 電池用戶 （即使用住宅太陽能用戶） 能夠?qū)︻~外的容量進行投標。

盡管特斯拉不斷強調(diào)，聯(lián)合Powerwall儲能電池，構(gòu)建虛擬電廠，能夠為電網(wǎng)提供強大的支持。然而，只要規(guī)則不改變，商業(yè)模式就很難落地。

這里還涉及參與用戶、電網(wǎng)營運商和聚合商的利益分配和平衡問題。

虛擬電廠拋開一切表象和概念，本質(zhì)上就是電力市場化交易。

所謂電力市場，是對電能量進行買賣交易的市場，類似于一個大型網(wǎng)購平臺，電能則是上面的商品。

虛擬電廠的交易模式主要分為兩種：一種是傳統(tǒng)的賣電模式，從發(fā)電站買電后賣給終端客戶；另一種是主流的虛擬電站模式，用戶安裝新能源發(fā)電、儲電設(shè)備后加入公司的虛擬電廠網(wǎng)絡(luò)，公司將溢出的電量賣回至電網(wǎng)，賺取的電費利潤與用戶對分。

例如，澳大利亞的新能源零售公司Discover Energy，將存儲在電池中的太陽能能源，通過虛擬電廠與電網(wǎng)進行交易，從而搭建商業(yè)化的端到端虛擬電站交易平臺。

從虛擬電廠本身的經(jīng)濟效益來看，通過電力市場化交易，能夠為能源投資者實現(xiàn)高回報收益。

而在我國，電力市場化交易尚未在全國范圍實施，仍處于傳統(tǒng)電力交易模式，電能量由電網(wǎng)公司從電廠統(tǒng)一購買、銷售給用戶，購售價格由國家相關(guān)部門確定。在這樣的大環(huán)境下，虛擬電廠很難參與其中，扮演電力服務(wù)“管家”角色。

因此，為打破傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中根深蒂固的物理界限，我國開始進行電力交易市場試點工作。

7月23日，南方區(qū)域電力市場試運行在全國范圍內(nèi)率先啟動，該市場覆蓋廣東、廣西、云南、貴州、海南五省（區(qū)）。據(jù)悉，運行當天，云南、貴州、廣東合計超過157家電廠和用戶通過該平臺達成首次跨省現(xiàn)貨交易，全天市場化交易電量合計達27億千瓦時。

電力市場的建立將還原電力的商品屬性，電網(wǎng)公司不再是購電主體，而是配送商，電能的交易直接由生產(chǎn)者和使用者商定，同時，根據(jù)市場實時供求情況，發(fā)現(xiàn)電力在不同時間、不同空間的價格，為虛擬電廠的發(fā)展提供了巨大空間。

03 多家企業(yè)布局虛擬電廠，誰是最后贏家？

從政策和市場規(guī)�？�，虛擬電廠在我國都將有巨大空間。今年3月發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，推動儲能設(shè)施、虛擬電廠、用戶可中斷負荷等靈活性資源參與輔助服務(wù)。

另外，《北京市“十四五”時期能源發(fā)展規(guī)劃》、《上海市數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中均提到發(fā)展和建設(shè)虛擬電廠。

按照機構(gòu)測算，預(yù)計到2030年，我國虛擬電廠投資規(guī)模至少約1062億元。

在這大規(guī)模的投資估算背后，主要源于未來社會用電量和可調(diào)負荷需求。這也是虛擬電廠靈活削峰填谷的關(guān)鍵因素。據(jù)預(yù)測，2030年全社會用電量達10．3萬億千瓦時，而最大負荷將達到17．7億千瓦。

從可調(diào)負荷需求看，預(yù)計到2030年底，由于可再生能源占比提高，需構(gòu)建的可調(diào)負荷資源響應(yīng)能力提高，按6％計算屆時資源庫容量約為10620萬千瓦。這將成為虛擬電廠的核心池，它包含光伏風(fēng)能、抽水蓄能、充電樁、V2G電動汽車、微電網(wǎng)、家庭用能等等。

安信證券認為，虛擬電廠將帶來三類企業(yè)受益：一是發(fā)電端信息化企業(yè)，有望參與發(fā)電端聚合優(yōu)化進程；二是用電端信息化企業(yè)，深度參與電力交易，接通買賣雙方；三是綜合能源優(yōu)化系統(tǒng)，全方位服務(wù)能源運作平臺。

確實，多家上市公司開始布局并參與其中，像國能日新、朗新科技、國網(wǎng)信通、遠光軟件、恒實科技、國電南瑞等。

有些中國綠色科技企業(yè)，還憑借領(lǐng)先的技術(shù)，把業(yè)務(wù)拓展到了海外。

比如遠景科技集團旗下的遠景智能，在幫助新加坡港口打造全球“零碳超級港”的過程中，基于EnOS智能物聯(lián)操作系統(tǒng)為新加坡國際港務(wù)集團（PSA）定制了能效管理、微網(wǎng)控制、虛擬電廠（VPP）、電力交易、綠證交易五大“新電網(wǎng)”應(yīng)用，有效將單位集裝箱用能成本降低20％，同時協(xié)同優(yōu)化港口分布式光伏、儲能與大量負荷側(cè)設(shè)備，實現(xiàn)最大程度的控制優(yōu)化的同時，形成虛擬電廠，既保障電力供應(yīng)，同時可以參與到當?shù)仉娏�交易市場�?/p>

為實現(xiàn)零碳目標，新加坡港還將通過EnOS采購國際權(quán)威機構(gòu)認證的綠證，一鍵實現(xiàn)100％清潔電力。

這些都是虛擬電廠應(yīng)用場景的典型成功案例。

從長遠來看，虛擬電廠兼顧分布式電源、可控負荷以及儲能資源的模式，符合市場潮流與我國的國情特色，確實具有推廣價值。

但當前我國虛擬電廠主要通過需求側(cè)響應(yīng)、輔助服務(wù)補貼獲取收益，而虛擬電廠聚合商基于輔助服務(wù)收入進行分成盈利。體量較小的分布式電源、負荷以及儲能具有較高的不確定性，單獨參與市場議價能力差，不易獲得可觀收益。

“虛擬電廠行業(yè)資源整合能力門檻較高，強大的資源聚合能力會成為虛擬電廠運營商的核心競爭力。”中金公司指出。只有聚合資源，才可實現(xiàn)與大電網(wǎng)優(yōu)勢互補，在賺取收益的同時保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行，運營商可獲得可觀收益。